1651nm激光器采用甲烷氣體對紅外線的吸收原理甲烷濃度、可調諧激光吸收光譜和諧波檢測工作原理，被測環境中的甲烷氣體以擴散方式進入傳感器探頭吸收氣室，激光器以固定頻率發射激光，激光透過氣室到達光電二極管，將光信號轉化為電信號，再經過濾波放大以及溫度等參數補償計算出氣室中甲烷氣體的濃度，并將結果顯示出來，同時發送到與之相連的井下監控分站，實現甲烷監測、監控，就地數字顯示和聲光報警。

　　當1651nm激光器發射出的激發光譜在甲烷氣體某一吸收峰值附近時，根據溫度控制調整和電流調變將激光器傳出的譜線寬度設定在相應應的甲烷氣體吸收峰處，隨后添加正弦波和三角波疊加后的調制信號對譜線寬度進行設定，根據鎖相放大技術來檢測由于甲烷氣體濃度變化而引發的二次諧波信號，進而達到對甲烷氣體濃度檢測的原則。

　　1651nm激光器結構：

　　此類激光傳感器由激光檢測探頭、信號處理電路、主控制器、電源調理電路及信號輸出電路等構成的。激光檢測探頭由主板提供穩定電源，內部電路驅動激光管產生甲烷氣體特征吸收激光。激光經過測量后被探測器接收，經光電處理器計算出激光強度的變化，并換算為氣體濃度。